q-模擬,也稱為 q-擴張 或 q-推廣,是由量 q 引數化的數學表示式,它推廣了已知的表示式,並在極限 q->1^- 時簡化為已知的表示式。 階乘、二項式係數、導數、積分、斐波那契數等等都有 q-模擬。 Koornwinder、Suslov 和 Bustoz 甚至設法進行了一些 q-傅立葉分析。 請注意,雖然歐洲作家通常更喜歡英式拼寫 “q-analogue”(Koekoek 和 Swarttouw 1998, p. 7; Koepf 1998, p. 26),但美國作家更喜歡較短的 “q-analog”(Andrews et al. 1999, pp. 490 和 496)。 為了避免這種歧義(以及有時存在不止一個 q-模擬的缺陷),術語 q-擴張(Andrews et al. 1999, pp. 483, 485, 487 等)可能更可取。
q-模擬基於以下觀察:
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(1)
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數量 有時寫為
(Koekoek 和 Swarttouw 1998, p. 7)。 q-模擬為所有 正交多項式的 Askey-Wilson 分類提供了基礎。
透過推廣規範對易關係,可以為 q-特殊函式 提供物理動機
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(2)
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其中 是廣義座標,
是相應的廣義動量,推廣到
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(3)
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例如,這立即導致 埃爾米特多項式的 q-模擬。 q-模擬保留(或僅略微改變)控制函式方程的形式,因此出現在許多物理應用中,例如統計力學中的精確模型、非交換幾何和多粒子系統。
q-模擬也具有組合解釋,基於可以計數集合 的元素以獲得數量
這一事實。 然後可以定義所謂的“統計量”
,它是在
上的整數值函式,並根據
在元素上取的值將
的元素分成類。 這種關係可以用在新變數(通常取為
)中編寫多項式來概括,其中
的係數是
。 然後在
處評估多項式會將係數加在一起,返回原始的
。
數學物件的 q-模擬 通常稱為 “q-物件”,因此有 q-二項式係數、q-階乘 等等。 如果存在 q-模擬,則通常有幾個,有時甚至有多基模擬,具有獨立的 、
、....。 也定義了其他型別的模擬,例如 d-模擬。